Chapitre VI : Circulation des mélanges réactionnels dans les réacteurs réels. Distribution des temps de séjour. Modélisation d’un réacteur réel.
VI. 1. Introduction : Dans les chapitres précédents, pour établir le bilan massique des réacteurs continus, nous avons utilisé des concepts idéaux correspondant à deux types d’écoulement simples, à savoir :
L’écoulement de type piston .
L’écoulement avec mélange parfait . Il est important de mieux caractériser ces écoulements et d’avoir des moyens pratiques pour les reconnaitre. Un réacteur réel aura un comportement qui s’écartera plus au moins du modèle idéal et il serait intéressant de pouvoir chiffrer cet écart par rapport à l’idéalité. C’est dans ce contexte que la notion de distribution des temps de séjour présente un intérêt tout particulier. Le but de ce chapitre est d’aboutir à une description des phénomènes d’écoulement et de mélange dans les réacteurs réels fondée sur une approche qui repose sur une description statique du devenir des différentes fractions du mélange circulant dans le réacteur. Lors d’un écoulement d’un fluide à travers un récipient de volume V, les diverses molécules du fluide séjournent à l’intérieur du volume V pendant des temps ts qui dépendant directement du type d’écoulement réalisé. Ces temps de séjour ts peuvent s’écarter notablement du temps de séjour moyen ( τ = V/Qe ). Il existe donc une distribution des temps de séjour qui dépend du type d’écoulement. Les performances du système en tant que réacteur seront souvent liées à cette DTS. La distribution des temps de séjour individuels des éléments autour se temps de séjour moyen est une caractéristique importante du réacteur, car elle peut influencer sa performance d’une manière appréciable. Passage directe E S Qe Qs